【配电自动化在县级供电企业中应用与探索】 配电自动化保供电

　　[摘 要]目前全国部分地区电力事业的发展都相对滞后于经济的发展,不能满足经济发展的迫切需要,要逐步提高我国供电服务的质量和供电可靠性,传统的配电网结构及保护、运行和管理方式己经不适应电力市场发展的需求,迫切需要新的配电模式和配电自动化及管理系统来解决这个矛盾。鉴于此,本文对配电自动化在县级供电企业中的应用进行了探索。
　　[关键词]县级供电企业配电自动化电网
　　[中图分类号]G63[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0129-01
　　
　　1 前言
　　配电网自动化是近几年来电力应用技术的新型技术,主要涉及中低压电网,作用对象是电力经营用电企业。配电网自动化不仅仅简单是配电线路及其所相应的设备,还有同通讯、计算机综合应用、电力(负荷)监控、节能、电网规约等,可归纳为如下几个方面:(1)可靠安全的供电网络,包括电源点应保证电力输送线路的经济运行,开关变压器等设施的可靠性。(2)对故障的自动判断和隔离,在人工或自动条件下恢复非故障线路的供电,对故障点进行自我隔离和诊断。(3)判断系统的运行状况进行实时监控,对配电网所需的信息进行处理,对各种信息的上发下传,及时反应运行状况和事故的处理分析能力。(4)用电管理包括用户对电能的管理要求,用户对电能的管理意见及要求能够反应到配电中心,由配电管理中心对此作出反应和处理。在县级供电企业实施配电自动化的意义主要有:(1)是提高县级供电企业管理水平,提高经济效益的需要。通过对配电网络的监控,减轻倒闸操作的工作量,提高全员劳动生产率和安全性。(2)是大力开拓电力市场,不断提高供电能力的需要,兑现供电服务“十项承诺”的有力保证。实施配电自动化,能正确判断故障位置,自动隔离故障,自动恢复供电,将故障损失减少到最小程度,大大提高电网安全性和可靠性,提高事故处理的效率。(3)是提高供电质量的需要,实施配电自动化,降低损耗,提高供电可靠性,改善供电质量。(4)是提高配电网科技含量的需要,实施配电自动化,提高设备及技术水平,提高供电企业管理水平。
　　2 配电自动化系统方案设计原则和功能要求
　　2.1 主站系统设计
　　主站系统设计思想:主站系统设计应该层次化、模块化,所谓层次化就是把软件分为两个层次:基础平台层和应用模块层,使得功能扩充和修改仅增加和修改功能模块而不改变作为核心作为基础平台层,这样的系统可靠性高,可扩充性强。模块化是指系统在基础平台之上尽可能按功能进行模块化,使得功能可方便的增加、修改和精减以适应不同的投资规模。网络结构设计硬件上应设计为双网平衡,分流互为并用的模式,以增加带宽与通信的可靠性。软件上设计为C/S模式和B/S模式。凡属于运行管理和维护的工作站全采用C/S模式,可以授权进行控制操作和修改各类数据库,凡属于仅浏览查询性质的工作站全采用B/S模式,工作站仅使用IE浏览器,就可以访问配电自动化的各类数据和画面,但不能修改。这样既减轻了配电自动化主站系统的网络负担,又提高了主站系统的数据安全性,最大限度地扩大了主站系统网络覆盖范围。主站系统应留有与其他自动化系统的接口,如留有与负荷控制系统的接口、营业自动化系统的接口、自动化抄表系统接口及与客户服务中心系统的接口。以实现信息共享,消除各种自动化信息孤岛。主站系统为交换式以太网,设有一台网络交换机,两台服务器,两台调度员工作站,两台数据树立工作站,两台地理信息工作站,一台故障报修工作站和一台管理员工作站。
　　2.2 子站终端的设计
　　子站终端在硬件上要求采用工业级芯片,特别是柱上FTU,除了有工业的温度要求外,还要求低功耗设计,因为FTU要考虑到户外密封,不可能有散热孔。再者,抗干扰设计也非常重要,特别是FTU,它就在柱上开关旁边,又挂在电杆上,最容易受到外界干扰,要求对电源的输入、信号的输入、输出回路采取抗干扰措施,如浪涌抑制静电屏蔽,脉冲群抑制等方法,软件上也有相应的抗干扰算法。城区配电自动化系统通信方式采用的“分层集结,集中控制”的方式;具体可分成两个层次:现场采集层,区域工作站层。对于通信线路,屏蔽双绞线的架设方式可采用沿着电力线与配电线同杆架设方式;在个别居民区的配变,通信线路可沿着居民楼架设方式,传输介质采用屏蔽双纹线、一对连线、另一对备用。对于超过2KM的线路需在线路两头加上RS-485远程通信器,也可在中间加设中继器。在配电变压器处的FTU还有配变电能远方计量的功能,可以取代传统的计量箱;在大用户和开闭所可以装设RTU,对其进行远程监控及控制。对于110KV变电站采用光缆连接,城关35KV变电站采用单膜光缆与配电中心连接。
　　2.3 通信方案设计
　　系统采用GPRS无线通信方式,解决了以往无线通信设备昂贵,可靠性差的弊病,提供双向的可靠的实时信道。配合远方终端设备,实现对配电网中任何设备运转情况的监控。同时,GPRS通信借助移动现有的无线网络进行传输,不需要额外铺设通信线路,减少了施工费用;而且覆盖阔广、运营成本很低,能够适应复杂的实际状况。(1)通信内容。远程控制开关的动作(遥控),如合闸、分闸、置闭锁、解闭锁、远程调节各项通信参数、远程设定整定值。远程查询开关的工作状态(遥信):正向有电/无电、左供电/右供电、反向有电/无电、分合闸位置、闭锁状态、控制器的操作状态:(手动/自动)、开关模式(普通/联络储能到位)、操作电源、机械故障等。查询当前时刻的运行参数(遥测):开关的整定值:过流值、过流延时、速段设定值、重合次数及相应时间、复位时间。报警:当开关的任意遥信发生变位时,主动上报告警信息,当开关的遥测超过设定的越限值范围,自动上报。统计值:累计分合闸次数,并可按照是否遥控进行分类统计。(2)通信方式。实时模式可以根据用户的设定做到实时上传,最小间隔为1 s,一秒钟对配电设备的数据进行一次采样。这样的优点是实时性强,缺点是通信流量大,运行成本高。智能上传模式。当通信卡在智能上传模式方式下,用户可以设定的固定上传间隔,轮询控制器的周期,当控制器产生SoE或者遥信变位时,通讯卡将事项自动上传;所有的通信参数可以远程修改。例如:5 s采样一次,30 min固定上传一次,发生遥信变位、遥测越限主动上传。
　　3 结语
　　县级配电网自动化是一个长期的、发展的过程,在中国经济发展日益活跃的今天,机遇与挑战并存,通过对配电网自动化技术的交流,提高对配电网自动化的认识;对城区配电网自动化的建设和健康发展有促进作用;对进一步改进供电质量,提高供电的可靠性和经济性,更好的为用户服务,具有积极的现实意义。
　　
　　[参考文献]
　　[1] 刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统.中国水利水电出版社,2006.
　　[2] 冯庆东,毛为民.配电网自动化技术与工程实例分析.中国电力出版社,2007.
　　[3] 陈堂,赵祖康,陈星莺,胡大良.配电系统及其自动化技术.中国电力出版社,2006.